浅海Scholte波的频散特性研究

为了研究Scholte波在浅海传播过程中的频散特性,基于海底半无限空间模型推导了Scholte波特征方程,对两种典型弹性固态海底条件下Scholte波的频散特性进行仿真计算。利用小波变换对试验数据进行时频分析,确定了Scholte波能量集中的频段。采用滑动窗分析法研究Scholte波的频散特性。对湖上试验数据分析发现,Scholte波能量主要集中在5~15 Hz,其中在5~10 Hz存在明显的频散现象。结果表明：湖上试验分析与理论仿真结果的频散规律一致,滑动窗分析法可用于分析Scholte波的频散特性。     

多孔介质水平分层海底低频地震波的数值模拟

舰船低频辐射噪声在海底岩土层中引起的弹性波被称为舰船地震波,可用于识别舰船目标。为获取浅海厚沉积层环境下舰船地震波的传播特性,基于多孔介质波动理论建立海底地震波的三维交错网格有限差分算法,对多孔介质海底低频声源激励的海底地震波进行数值计算。计算结果表明：近场范围内,多孔介质海底地震波的波动成分主要有透射快纵波、透射横波、透射慢纵波和海底界面波;对于远场地震波而言,海水层的波导效应逐渐表现出来,海底地震波的波动成分主要是沿水平方向传播的简正波和海底界面波。     

水中气枪声源激发的地震波场波动成分及其能量占比特性

为分析水中声源激发的海底地震波场波动成分组成及其能量占比特性，开展了理论推导、数值仿真与试验研究。基于高阶交错网格有限差分法对分层浅海模型中声源激发的海底地震波场进行数值模拟仿真，理清海底地震波场波系及其组成成分；采用τ-p法对仿真的海底地震波场波动成分进行分离，分析不同海底底质条件下气枪声源激发的地声波动成分能量及其占比特性；开展一次湖试和两次海试，验证了仿真结果。研究表明：水中声源激发的海底地震波可分为纵波、横波、水中声波、表面波4个波系；τ-p法能有效分离气枪声源激发地海底地震波场波动成分；通过处理气枪声源激发的浅海海底地震波阵列信号，可以比较准确地获得海域底质特性；硬海底利于激发海底地震波、表面波和横波，软海底利于激发纵波，异常软的底质难以激发出表面波。     

智能引信在水雷武器中的应用

结合与水雷非触发引信相关的舰船物理场，以及水雷引信的组合选择原则，分析了智能引信在水雷武器中应用的必要性及可行性，并给出了相应的信息流程．     

浅水舰船地震波场的实验研究

根据声传播在浅海多次海底-海面反射的传播规律，以及海底切变波效应对浅海声传播的影响，分析了舰船地震波场的形成机理和理论传播模型，并通过对舰船地震波场的实验测量方法的讨论和具体实验数据的分析，研究了舰船地震波场的传播特性和频谱特性。     

非接触式扫雷仿真技术

依据水雷武器对舰船物理场的探测特性及扫雷武器模拟产生舰船物理场的机理,提出了一种实用的水雷、反水雷对抗仿真试验方法。建立扫雷具的仿真数学模型,经一定的实测试验数据验模,在仿真机上实时解算数学模型并输出模拟信号,经信号调理,以半实物仿真的方式注入水雷电子引信系统,实现对抗仿真过程,并最终给出对抗仿真试验结果 。     

水雷用多物理场数据记录设备的研制

水雷引信采用声、磁、水压、电场等不同物理场对目标进行探测、识别、定位,对舰艇和海洋环境的物理场信息搜集,建立舰船和海洋环境物理场数据库,用于仿真和考核,可提高和检验水雷弓引信的性能。在分析各物理场的时、频特征基础上,设计了适用于水雷引信的多通道、可设定和自动调节放大倍数的物理场记录设备,经多次湖海试验验证了设备的有效性。     

静磁波基本特性及其频散特性控制

静磁波技术在无线电引信中有着广阔的应用前景,经过多年研究已经达到了实用化水平。文中论述静磁波的基本特性,包括不同模式、频散关系、频带特性等等。结合引信系统中的应用,介绍了控制静磁波频散特性的各种方法。     

诱扫主动攻击水雷技术探讨

针对带主、被动声引信的主动攻击水雷,可采用由声模块分布排列的拖曳线列阵模拟目标舰船声场的空间特性,并重构目标舰船的回波特征信号,以诱导主动攻击水雷的战斗部助推火箭启动。对拖曳线列阵诱扫主动攻击水雷的方法进行了技术探讨。     

复合材料层合圆柱壳中结构振动波的传播特性

基于Love壳体理论,对复合材料层合圆柱壳中结构振动波的频散特性进行了计算,得到了相应的频散曲线,揭示了每支波的物理含义,并对传播波、近场波和衰减驻波的性质及其随频率变化的规律进行了分析,研究了铺层数对结构振动波传播特性的影响,并与真空中钢壳的振动波进行了比较,得出了一些有价值的结论。     

砂土底质浅水条件下实船地震波的检测试验

舰船低频辐射噪声在浅海的海底岩土层中引起的弹性波被称为舰船地震波,可用于识别舰船目标。为了探讨砂土底质浅海环境下舰船地震波的检测距离和信号特征,利用三分量微幅地震波检测仪,在砂土底质的内陆河道开展了实船地震波检测试验,获取了多个批次随机船只的地震波检测数据。实船地震波检测数据的时频图结果表明,在砂土底质浅水条件下,地震波信号的竖直分量传播距离相对水平分量较远,远距离地震波信号的频率成分主要为螺旋桨的轴频和倍频,多数船只基于地震波线谱的探测距离能达到1 000 m以上。     

高海况下识别水面舰船最小吃水的界定

高海况下识别水面目标是鱼雷主动声引信的一个技术难题。该文利用仿真波浪，分析了波浪和典型目标的两个特征量——突变量与变化累积量，给出了波浪特征量的统计检验结果和典型目标特征量的解析表示，分析了影响目标特征量的主要因素，给出了目标特征量随攻击舷角、相对速度等的变化曲线，得到识别水面目标的最小吃水灵敏度，最后介绍了基于特征参量法的鱼雷主动声引信数字化处理系统实现方案。     

阻塞效应显著的限制水域船舶水压场数值模型构建与应用

水压水雷依靠船体航行引起的水压场信号而工作,其在浅水、近海等限制水域布防威胁更大.为准确预报限制水域船舶水压场特性,基于黏流理论构建船舶水压场计算流体动力学数值模型,对船舶航行于极窄矩形、阶梯航道等限制水域产生的升沉纵倾、兴波、阻力及水压场等进行计算,并与文献[9]对比分析;基于势流理论构建船舶水压场有限差分数值模型,...     

基于全功率辐射计的导弹毫米波被动引信

文章论述了基于全功率辐射计的毫米波被动引信工作原理,给出了原理框图和参数选择原则,对影响毫米波被动引信应用的作用距离进行了计算和分析,指出导弹毫米波被动引信可以应用于攻击较大的空中目标,还可用于攻击舰艇和大型地面雷达。     

掩埋水雷在不同海底和掩埋深度的声衰减建模

采用Biot-Stoll海底模型分别预测了声波在粗沙、沙质泥和粘土质泥3种典型海底的声衰减系数与声透射系数,通过研究多种海底的声传播特性,建立了掩埋条件下水雷在不同海底和不同掩埋深度的声衰减模型,分析了掩埋对水雷声引信性能的影响。研究结果表明：不同的海底底质、不同的掩埋深度和不同的引信工作频段都会在不同程度下影响水雷声引信的工作性能,在相同的掩埋深度下,10 Hz~5 kHz引信频带内,粗沙海底对声引信的影响最大,粘土质泥对声引信的影响最小,随着海底底质平均颗粒直径的减小和孔隙度的增加,掩埋对声引信的影响有逐渐减小的趋势。     

基于相位判别的反舰声引信抗海浪干扰机理研究

鱼雷非触发引信抗海浪干扰性能是鱼雷可靠性设计的重要指标。根据不同分界面对声波反射率的不同,该文对声引信的回波相位进行了分析,选取典型目标,并充分考虑了目标和鱼雷运动等影响因素,提出了通过相位判别来识别目标的方法,给出了用于反舰的声引信电路原理图,经理论推导分析了舰船和海浪回波相位的区别,并通过仿真试验验证了该方法的可行性,从而解决了引信抗海浪干扰的问题。最后对引信电路进行了设计,阐述了其电路组成、工作原理及工作特点。     

基于准行波阵的毫米波引信微带频扫天线

针对传统毫米波引信天线无法兼顾宽波束、高增益、小尺寸的问题,提出了一种基于准行波阵的毫米波引信微带频扫天线;该天线由5个微带贴片串联构成,天线尺寸仅为20 mm×8 mm,微带贴片之间距离固定,通过频率扫描方式改变天线主波束指向;毫米波引信在弹丸落地前根据落角信息计算出天线的主波束倾角,然后通过调整引信的工作频率使频扫天线主波束垂直照射到目标;仿真与实测结果显示:天线工作频率为30.2～35.6 GHz,在整个频带内增益均大于11 dB且幅值基本保持不变;天线通过频扫方式其E面主波束探测角可以达到78°;该天线高增益、小尺寸,天线的频扫特性使引信在不同落角情况下均能保持对目标的最大探测能力.